2.3_PC机主机 .pptVIP

(3) BIOS 什么是BIOS （Basic Input/Output System） ？ 中文名为“基本输入/输出系统”，它是存放在主板上只读存储器（ROM）芯片中的一组机器语言程序 功能： 诊断计算机故障 启动计算机工作 控制基本的输入输出操作(键盘、鼠标、磁盘读写、屏幕显示等) BIOS 芯片 保存BIOS的只读存储器(ROM)芯片 * BIOS 芯片中包含的程序 加电自检程序程序（POST） (Power On Self Test)用于检测计算机硬件故障 系统自举程序（Boot） 启动计算机工作，加载并进入操作系统运行状态 CMOS设置程序 设置系统参数：日期、时间、口令、配置参数等 常用外部设备的驱动程序（Driver） 实现对键盘、显示器、软驱和硬盘等常用外部设备输入输出操作的控制 * PC机的启动工作过程 接通电源时CPU自动执行BIOS中的POST程序 1.1 按CMOS中的内容来识别硬件的配置, 测试各部件的工作状态 (发现错误则报错) 1.2 初始化CPU、内存、ROM、主板、CMOS、显示卡、键盘、软驱和硬盘等设备 CPU自动执行自举程序 按照CMOS中预先设定的启动顺序，搜寻外存储器（软、硬盘或光盘） 从外存储器读出引导程序，然后由引导程序读出操作系统并装入内存 最后，将控制权交给操作系统，整个计算机由操作系统所控制 * 关于CMOS 芯片 这是一个容量很小的RAM存储器，由电池供电，即使计算机关机后也不会丢失所存储的信息 作用： 存放计算机硬件的参数（称为“配置信息”），包括日期和时间、口令、软盘/硬盘/光盘驱动器的数目、类型及参数、显卡类型、cache使用状况、启动机器时访问外存的顺序等，供BIOS程序使用 设置和修改CMOS参数的方法： 在开机启动BIOS工作时，按下Del键(或F2或F8健)，即可进入BIOS中的CMOS设置程序 * 2.3.2 内存储器 * 复习：内存与外存的关系及比较 内存储器(简称内存或主存) 存取速度快 成本高、容量相对较小 直接与CPU连接，CPU(指令)可以对内存中的指令及数据进行读、写操作 属于挥发性存储器(volatile)，用于临时存放正在运行的程序和数据 内存储器 外存储器 CPU 指令1 指令2 指令k 指令n 程序 数据1 数据2 数据m 数据 ①任务启动时，执行该任务的程序和数据将从外存成批传送到内存 ②CPU从内存中逐条读取该程序的指令及相关的数据 ④将指令的运算处理结果送回内存保存 ⑤任务完成后，将处理得到的全部结果成批传送到外存以长久保存 ③逐条执行指令，按指令要求完成对数据的运算和处理 外存储器(简称外存或辅存) 存取速度慢 成本低、容量很大 不与CPU直接连接，计算机运行程序时，外存中的程序及相关数据必须先传送到内存，然后才能被CPU使用。 属于不挥发性存储器(Nonvolatile)，用于长久存放系统中几乎所有的信息 * 计算机中存储器的层次结构 cache存储器 主存储器(RAM和ROM) 外存储器（软盘、硬盘、光盘） 后备存储器（磁带库、光盘库） 内存储器 外存储器 寄存器 典型容量 1KB 1MB 256MB-1GB 40GB-200GB 10TB-100TB 典型存取时间 1 ns 2 ns 10 ns 10 ms 10 s 分析：速度越快，成本较高。 为了获得好的性能/价格比，计算机中各种存储器组成一个层状的塔式结构，取长补短，协调工作 工作过程： 1）CPU运行时，需要的操作数大部分来自寄存器 2）如需要从(向)存储器中取(存) 数据时，先访问cache，如在，取自cache 3）如操作数不在cache，则访问RAM，如在RAM中，则取自RAM 4）如操作数不在RAM，则访问硬盘，操作数从硬盘中读出→RAM →cache * 内存储器的分类及应用 内存由半导体存储器芯片组成，芯片有多种类型： 半导体存储器 只 读 存储器(ROM) 随机存取存储器(RAM) 静态随机存取存储器SRAM 动态随机存取存储器DRAM 不可在线改写内容的ROM 快擦除存储器（Flash ROM） （用作Cache存储器） （用作主存储器） 每个存储单元(cell)由6个晶体管组成 只要加上电源，信息就能一直保持 对电器干扰相对不很敏感 比DRAM更快，也更贵 每个存储单元由1个电容和1个晶体管组成. 每10-100 ms必须刷新一次 对电器干扰比较敏感 比SRAM慢，但便宜 （用作BIOS存储器） (图形卡、硬盘控制器) * 主存储器(RAM)的功能与原理 主存是CPU可直接访问的存储器，用于存放供CPU处理的指令和数据 特点： 以字节为单位进行连续编址，每个存储单元为1个字节（8个二进位） 存储容量